JP7849705B2 - Method for measuring impedance parameters, and apparatus for measuring impedance parameters - Google Patents
Method for measuring impedance parameters, and apparatus for measuring impedance parametersInfo
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Description
本技術は、インピーダンスパラメータ計測方法、およびインピーダンスパラメータ計測装置に関する。This technology relates to an impedance parameter measurement method and an impedance parameter measurement apparatus.
近年、電気自動車やハイブリッド自動車の普及に伴い、また、太陽光発電や風力発電のような発電電力が安定せず、平準化が必要とされる発電デバイスの普及に伴い、リチウムイオン二次電池に対する需要が急速に増えてきている。In recent years, with the spread of electric and hybrid vehicles, and with the proliferation of power generation devices such as solar and wind power, which have unstable power generation sources and require power leveling, the demand for lithium-ion secondary batteries has been rapidly increasing.
多数のリチウムイオン電池によって構成される電池モジュールにおいて、異常なリチウムイオン電池が紛れ込むことによる安全性の低下が問題となっている。リチウムイオン電池の劣化モードの1つとして、電気二重層容量が大きく変化する劣化モードが知られている。電気二重層容量の違いに着目することにより、上記劣化モードで劣化する異常なリチウムイオン電池を検出することが可能になる。In battery modules composed of numerous lithium-ion batteries, the inclusion of abnormal lithium-ion batteries poses a safety risk. One known degradation mode of lithium-ion batteries involves a significant change in electrical double-layer capacitance. By focusing on these differences in electrical double-layer capacitance, it becomes possible to detect abnormal lithium-ion batteries degrading in this mode.
リチウムイオン電池の電気二重層容量は、CPE(Constant Phase Element, 定位相要素)を含む電気回路として記述されることがある。CPEは、素子としての特徴を表すp定数と、物性値を表すT定数との、2つの定数を持つ素子である。これらp定数およびT定数を時間領域で解く方法が、例えば、特許文献1および非特許文献1に開示されている。The electric double-layer capacitance of a lithium-ion battery is sometimes described as an electrical circuit including a CPE (Constant Phase Element). A CPE is an element with two constants: a p-constant representing the element's characteristics and a T-constant representing its physical properties. Methods for solving these p-constants and T-constants in the time domain are disclosed, for example, in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1.
ところで、上記特許文献1および上記非特許文献1のいずれにおいても、CPEを含む電気回路の時間領域の挙動を計算する際に、多くの計算時間を要するという問題があった。計算時間を短縮しつつp定数およびT定数を計測することの可能なインピーダンスパラメータ計測方法、およびインピーダンスパラメータ計測装置を提供することが望ましい。However, both Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 mentioned above had the problem of requiring a lot of computation time when calculating the time-domain behavior of an electrical circuit including a CPE. It is desirable to provide an impedance parameter measurement method and an impedance parameter measurement device that can measure the p constant and T constant while shortening the computation time.
本技術の第1の側面に係るインピーダンスパラメータ計測方法は、CPE(Constant Phase Element, 定位相要素)を含む電気回路を等価回路とする電気化学デバイスのインピーダンスパラメータ計測方法であって、以下の3つを含む。
(A)電気化学デバイスにステップ状の電流変化を与えること
(B)電気化学デバイスに電流変化を与えることによって電気化学デバイスの電圧が過渡応答をしている間に、電気化学デバイスの電圧の計測を複数の異なるタイミングで行うこと
(C)計測により得られた複数の電圧値に基づいてCPEのp定数を導出するとともに、導出したp定数と、計測により得られた複数の電圧値とに基づいてCPEのT定数を導出すること
The impedance parameter measurement method relating to the first aspect of this technology is a method for measuring the impedance parameters of an electrochemical device whose equivalent circuit is an electrical circuit including a CPE (Constant Phase Element), and includes the following three elements.
(A) Apply a step-like current change to the electrochemical device. (B) While the voltage of the electrochemical device is undergoing a transient response due to the current change, measure the voltage of the electrochemical device at multiple different timings. (C) Derive the p constant of the CPE based on the multiple voltage values obtained from the measurements, and derive the T constant of the CPE based on the derived p constant and the multiple voltage values obtained from the measurements.
本技術の第2の側面に係るインピーダンスパラメータ計測装置は、CPEを含む電気回路を等価回路とする電気化学デバイスのインピーダンスパラメータを計測することの可能な装置である。このインピーダンスパラメータ計測装置は、電流源と、計測回路と、信号処理部とを備えている。電流源は、電気化学デバイスにステップ状の電流変化を与えることが可能となっている。計測回路は、電気化学デバイスに電流変化を与えることによって電気化学デバイスの電圧が過渡応答をしている間に、電気化学デバイスの電圧の計測を複数の異なるタイミングで行うことが可能となっている。信号処理部は、計測により得られた複数の電圧値に基づいてCPEのp定数を導出するとともに、導出したp定数と、計測により得られた複数の電圧値とに基づいてCPEのT定数を導出することが可能となっている。The impedance parameter measuring device relating to the second aspect of this technology is a device capable of measuring the impedance parameters of an electrochemical device whose equivalent circuit is an electrical circuit including a CPE. This impedance parameter measuring device comprises a current source, a measurement circuit, and a signal processing unit. The current source is capable of applying a step-like current change to the electrochemical device. The measurement circuit is capable of measuring the voltage of the electrochemical device at multiple different timings while the voltage of the electrochemical device is in a transient response by applying a current change to the electrochemical device. The signal processing unit is capable of deriving the p constant of the CPE based on the multiple voltage values obtained by measurement, and also of deriving the T constant of the CPE based on the derived p constant and the multiple voltage values obtained by measurement.
本技術の第1の側面に係るインピーダンスパラメータ計測方法、および本技術の第2の側面に係るインピーダンスパラメータ計測装置では、CPEを含む電気回路を等価回路とする電気化学デバイスにステップ状の電流変化を与えることによって電気化学デバイスの電圧が過渡応答をしている間に、電気化学デバイスの電圧の計測が複数の異なるタイミングで行われる。そして、計測により得られた複数の電圧値に基づいてCPEのp定数が導出されるとともに、導出されたp定数と、計測により得られた複数の電圧値とに基づいてCPEのT定数が導出される。これにより、計算時間を短縮しつつp定数およびT定数を計測することができる。In the impedance parameter measurement method relating to the first aspect of this technology, and the impedance parameter measurement apparatus relating to the second aspect of this technology, a step-like current change is applied to an electrochemical device whose equivalent circuit includes an electrical circuit containing a CPE. While the voltage of the electrochemical device is undergoing a transient response, the voltage of the electrochemical device is measured at multiple different timings. Based on the multiple voltage values obtained from the measurements, the p-constant of the CPE is derived, and based on the derived p-constant and the multiple voltage values obtained from the measurements, the T-constant of the CPE is derived. This makes it possible to measure the p-constant and T-constant while reducing the calculation time.
なお、本技術の効果は、必ずしもここで説明された効果に限定されるわけではなく、後述する本技術に関連する一連の効果のうちのいずれの効果でもよい。Furthermore, the effects of this technology are not necessarily limited to those described herein, but may include any of the series of effects related to this technology described later.
以下、本技術を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
1.背景
2.測定原理
3.第1の実施形態
4.第2の実施形態
5.変形例
The embodiments for implementing this technology will be described in detail below with reference to the drawings. The order of explanation is as follows.
1. Background 2. Measurement Principle 3. First Embodiment 4. Second Embodiment 5. Modified Examples
<1.背景>
多数のリチウムイオン電池によって構成される電池モジュールにおいて、異常なリチウムイオン電池が紛れ込むことによる安全性の低下が問題となっている。リチウムイオン電池の劣化モードの1つとして、電気二重層容量が大きく変化する劣化モードが知られている。電気二重層容量の違いに着目することにより、上記劣化モードで劣化する異常なリチウムイオン電池を検出することが可能になる。
<1. Background>
In battery modules composed of numerous lithium-ion batteries, the inclusion of abnormal lithium-ion batteries can lead to reduced safety. One known degradation mode of lithium-ion batteries involves a significant change in the electrical double-layer capacity. By focusing on the differences in electrical double-layer capacity, it becomes possible to detect abnormal lithium-ion batteries that degrade in this mode.
リチウムイオン電池の電気二重層容量は、CPE(Constant Phase Element, 定位相要素)を含む電気回路として記述されることがある。CPEは、素子としての特徴を表すp定数と、物性値を表すT定数との、2つの定数を持つ素子であり、周波数領域におけるインピーダンスZCPEは、以下の式により記述される。なお、jは虚数単位、ωは角周波数である。
ZCPE=1/{T×(jω)p}
The electrical double-layer capacitance of a lithium-ion battery is sometimes described as an electrical circuit including a CPE (Constant Phase Element). A CPE is an element with two constants: a p constant representing its characteristics as an element and a T constant representing its physical properties. The impedance Z in the frequency domain of the CPE is described by the following equation, where j is the imaginary unit and ω is the angular frequency.
Z CPE =1/{T×(jω) p }
p定数およびT定数を計測することは、上記劣化モードで劣化する異常なリチウムイオン電池と、正常なリチウムイオン電池との区別に役立つ。通常、p定数およびT定数の計測には、交流インピーダンス法が用いられる。交流インピーダンス法での計測には、FRA(Frequency Response Analyzer)などの専門の装置ないし回路が必要である。そのため、そのような専門の装置ないし回路を、電池モジュールを搭載した電子機器や、電池モジュールを充電するための充電器に搭載することは、コストの面から困難であった。Measuring the p-constant and t-constant is useful for distinguishing between abnormal lithium-ion batteries that degrade in the above-mentioned degradation modes and normal lithium-ion batteries. Typically, the AC impedance method is used to measure the p-constant and t-constant. However, AC impedance measurement requires specialized equipment or circuits such as an FRA (Frequency Response Analyzer). Therefore, incorporating such specialized equipment or circuits into electronic devices equipped with battery modules or chargers for charging battery modules has been difficult from a cost perspective.
下記の特許文献には、1階微分や2階微分といった整数階の微分ではなく、非整数階の微分(分数階微分)により、CPEを含む電気回路の時間領域の解を導出することが開示されている。また、下記の非特許文献には、ラプラス変換を用いて、CPEを含む電気回路の時間領域の解を導出することが開示されている。The following patent documents disclose methods for deriving time-domain solutions to electrical circuits including CPEs using non-integer derivatives (fractional derivatives), rather than integer derivatives such as first or second derivatives. Furthermore, the following non-patent documents disclose methods for deriving time-domain solutions to electrical circuits including CPEs using Laplace transforms.
・特許文献:特開2011-145944
・非特許文献:Chun-Sing Cheng, Henry Shu-Hung Chung, Ricky Wing-Hong Lau, and Kelvin Yi-Wen Hong, "Time-Domain Modeling of Constant Phase Elements for Simulation of Lithium Battery Behavior," IEEE Transactions on Power Electronics 34(8), 2019, pp 7573-7587.
• Patent document: JP 2011-145944
・Non-patent document: Chun-Sing Cheng, Henry Shu-Hung Chung, Ricky Wing-Hong Lau, and Kelvin Yi-Wen Hong, "Time-Domain Modeling of Constant Phase Elements for Simulation of Lithium Battery Behavior," IEEE Transactions on Power Electronics 34(8), 2019, pp 7573-7587.
しかし、上記特許文献および上記非特許文献のいずれにおいても、CPEを含む電気回路の時間領域の挙動を計算する際に、多くの計算時間を要するという問題があった。本願の発明者は、このような問題点に着目し、計算時間を短縮しつつp定数およびT定数を計測することの可能なインピーダンスパラメータ計測方法、およびインピーダンスパラメータ計測装置を以下に提案する。However, both the above-mentioned patent and non-patent documents had the problem of requiring a lot of computation time when calculating the time-domain behavior of electrical circuits including CPE. The inventors of this application focused on this problem and propose below an impedance parameter measurement method and an impedance parameter measurement device capable of measuring the p constant and T constant while shortening the computation time.
<2.測定原理>
図1は、電気化学デバイスEDの等価回路を表したものである。電気化学デバイスEDは、図1に示したように、CPEと抵抗(R)との並列回路を含む等価回路によって表される。電気化学デバイスEDは、例えば、リチウムイオン電池(二次電池)、色素増感太陽電池(太陽電池)、または、燃料電池(電気化学電池)である。電流源ISが電気化学デバイスEDに接続されており、電流源ISで生成された電流Iが電気化学デバイスEDに供給される。電気化学デバイスEDがリチウムイオン電池(二次電池)である場合、電気化学デバイスEDが満充電となっているときに、電流源ISで生成された電流Iが電気化学デバイスEDに供給される。
<2. Measurement Principle>
Figure 1 shows the equivalent circuit of an electrochemical device ED. As shown in Figure 1, the electrochemical device ED is represented by an equivalent circuit that includes a parallel circuit of CPE and a resistor (R). The electrochemical device ED is, for example, a lithium-ion battery (secondary battery), a dye-sensitized solar cell (solar cell), or a fuel cell (electrochemical cell). A current source IS is connected to the electrochemical device ED, and the current I generated by the current source IS is supplied to the electrochemical device ED. If the electrochemical device ED is a lithium-ion battery (secondary battery), the current I generated by the current source IS is supplied to the electrochemical device ED when the electrochemical device ED is fully charged.
電流源ISは、電気化学デバイスEDにステップ状の電流変化を与えることが可能となっている。電流源ISは、例えば、ステップ状の電流変化として、立ち上がり波形の電流変化を電気化学デバイスEDに与えることが可能となっている。電流源ISは、例えば、ステップ状の電流変化として、立ち下がり波形の電流変化を電気化学デバイスEDに与えることが可能となっている。The current source IS is capable of providing a step-like current change to the electrochemical device ED. For example, the current source IS can provide a rising-wave current change to the electrochemical device ED as a step-like current change. For example, the current source IS can provide a falling-wave current change to the electrochemical device ED as a step-like current change.
電気化学デバイスEDは、電流源ISからステップ状の電流変化が与えられると、電気化学デバイスEDの電圧に過渡応答が生じる。この過渡応答は、数十μs程度、継続し、その後、一定値に収束する。電気化学デバイスEDの電圧が過渡応答している数十μs程度の間に、電気化学デバイスEDの電圧の計測を複数(最低でも2つ)の異なるタイミングで行ったとする。このときに得られた複数の電圧値を用いて、時間・電圧の両対数グラフを描画すると、傾きαの直線状のグラフが得られる。When an electrochemical device ED is supplied with a step-like current change from a current source IS, a transient response occurs in the voltage of the electrochemical device ED. This transient response continues for several tens of microseconds, after which it converges to a constant value. Suppose that the voltage of the electrochemical device ED is measured at multiple (at least two) different timings during the several tens of microseconds in which the voltage of the electrochemical device ED is in a transient response. If a log-log graph of time and voltage is plotted using these multiple voltage values, a linear graph with a slope α is obtained.
ここで、CPEと抵抗(R)との並列回路を含む電気回路におけるCPEにかかる電圧は、例えば、図2に示した電圧応答の式(C.S.Chenge et al., IEEE Trans. on Power Elec.34(8), 2019, 7573-7587.)で表すことが可能である。この式によって得られるCPEの電圧νCPEを用いて、時間・電圧νCPEの両リニアグラフを描画すると、例えば、図3に示したような曲線のグラフが得られる。図3には、p定数を0.8に固定し、T定数が0.1、0.3、0.5、0.7、0.9のときのグラフが例示されている。さらに、上記の式によって得られるCPEの電圧νCPEを用いて、時間・電圧νCPEの両対数グラフを描画すると、例えば、図4に示したような曲線のグラフが得られる。図4には、p定数を0.8に固定し、T定数が0.1、0.3、0.5、0.7、0.9のときのグラフが例示されている。図4において、CPEの電圧νCPEが一定値に収束する手前の期間では、それぞれのグラフの傾きが概ね等しくなっていることがわかる。 Here, the voltage across the CPE in an electrical circuit including a parallel circuit of the CPE and a resistor (R) can be expressed, for example, by the voltage response equation shown in Figure 2 (CSChenge et al., IEEE Trans. on Power Elec. 34(8), 2019, 7573-7587). Using the voltage νCPE obtained by this equation, if we plot both linear graphs of time and voltage νCPE , we can obtain graphs like the curve shown in Figure 3. Figure 3 shows examples of graphs when the p constant is fixed at 0.8 and the T constant is 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, and 0.9. Furthermore, if we plot both log-log graphs of time and voltage νCPE using the voltage νCPE obtained by the above equation, we can obtain graphs like the curve shown in Figure 4. Figure 4 shows examples of graphs when the p constant is fixed at 0.8 and the T constant is 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, and 0.9. In Figure 4, it can be seen that the slopes of each graph are approximately equal during the period just before the CPE voltage ν converges to a constant value.
また、上記の式によって得られるCPEの電圧νCPEを用いて、時間・電圧νCPEの両リニアグラフを描画すると、例えば、図5に示したような曲線のグラフが得られる。図5には、T定数を0.9Fsp-1に固定し、p定数が0.5、0.6、0.7、0.8、0.9のときのグラフが例示されている。さらに、上記の式によって得られるCPEの電圧νCPEを用いて、時間・電圧νCPEの両対数グラフを描画すると、例えば、図6に示したような曲線のグラフが得られる。図6には、T定数を0.9Fsp-1に固定し、p定数が0.5、0.6、0.7、0.8、0.9のときのグラフが例示されている。図6において、CPEの電圧νCPEが一定値に収束する手前の期間では、それぞれのグラフの傾きが互いに異なっていることがわかる。 Furthermore, by plotting both linear graphs of time and voltage νCPE using the voltage νCPE obtained by the above equation, a curve graph like the one shown in Figure 5 can be obtained. Figure 5 shows examples of graphs when the T constant is fixed at 0.9Fs p-1 and the p constant is 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, and 0.9. Moreover, by plotting both log-log graphs of time and voltage νCPE using the voltage νCPE obtained by the above equation, a curve graph like the one shown in Figure 6 can be obtained. Figure 6 shows examples of graphs when the T constant is fixed at 0.9Fs p-1 and the p constant is 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, and 0.9. In Figure 6, it can be seen that the slopes of each graph are different from each other in the period just before the voltage νCPE converges to a constant value.
なお、電気化学デバイスEDに対してステップ状の電流変化が与えられたときに得られる傾きαは、並列接続されている抵抗Rが十分に大きいとみなせるとき、もしくは電圧νCPEの時間変化が十分に小さいとみなせるときは、p定数と一致する。これは、以下の式で説明できる。 Furthermore, the slope α obtained when a step-like current change is applied to the electrochemical device ED coincides with the p-constant when the parallel-connected resistance R can be considered sufficiently large, or when the time evolution of the voltage νCPE can be considered sufficiently small. This can be explained by the following equation.
上記非特許文献によると、CPEとRが並列セル属された回路の電圧過渡応答は式(1)で記述できる。nはステップ数、Tは刻み時間、CはCPEのT定数、ΦはCPEのp定数、iは電流である。
ここで、ステップ応答の場合には、電流iは定数であり、かつ、シグマ記号内の電圧νCPEが一定値の電圧νCONSTだとみなせたと仮定する。もしくは、Rが十分に大きくνCPE/Rがゼロだとみなせたと仮定する。この場合、iとνCONSTを含む項をシグマ記号の外に出すことができる。このとき、式(1)は、式(2)に変形できる。
ここで、式(3)の関係式を用いると、式(2)は、式(4)に変形できる。
ここで、記号をnT→t(経過時間)、C→T、Φ→pと改めると、式(4)は、式(5)となる。さらに、式(5)の両辺対数を取ると、式(6)の通りになる。式(6)は、直線の式となっている。pが両対数プロットの傾きであり、右辺二項目が切片である。Here, if we change the symbols nT→t (elapsed time), C→T, and Φ→p, equation (4) becomes equation (5). Furthermore, taking the logarithm of both sides of equation (5), we get equation (6). Equation (6) is the equation of a straight line. p is the slope of the log-log plot, and the second term on the right side is the intercept.
以上のことから、電気化学デバイスEDに対してステップ状の電流変化が与えられたときに得られる傾きαの大きさから、p定数を求めることができることがわかる。以下では、電気化学デバイスEDに対してステップ状の電流変化が与えられたときに得られる傾きαを利用してp定数を導出するとともに、導出したp定数を利用してT定数を導出することの可能な装置について説明する。なお、以下では、電気化学デバイスEDとして、リチウムイオン電池を例にして説明するが、電気化学デバイスEDは、リチウムイオン電池に限定されるものではなく、他のデバイスであってもよい。From the above, it can be seen that the p-constant can be determined from the magnitude of the slope α obtained when a step-like current change is applied to the electrochemical device ED. Below, we will describe an apparatus that can derive the p-constant using the slope α obtained when a step-like current change is applied to the electrochemical device ED, and then derive the T-constant using the derived p-constant. In the following, we will use a lithium-ion battery as an example of the electrochemical device ED, but the electrochemical device ED is not limited to a lithium-ion battery and may be other devices.
<3.第1の実施形態>
[構成]
本技術の第1の実施形態に係る充放電装置200の構成について説明する。図7は、充放電装置200の概略構成例を表したものである。充放電装置200は、二次電池100を充放電する装置である。充放電装置200は、本技術の一実施の形態に係る「インピーダンスパラメータ計測装置」の一具体例に対応する。
<3. First Embodiment>
[composition]
The configuration of the charge/discharge device 200 according to the first embodiment of this technology will now be described. Figure 7 shows a schematic example of the configuration of the charge/discharge device 200. The charge/discharge device 200 is a device for charging and discharging the secondary battery 100. The charge/discharge device 200 corresponds to one specific example of the "impedance parameter measuring device" according to one embodiment of this technology.
充放電装置200は、二次電池100を充放電する機能だけでなく、二次電池100のインピーダンスパラメータを計測する機能も備えている。「二次電池100のインピーダンスパラメータ」とは、二次電池100の等価回路がCPEと抵抗(R)との並列回路を含む電気回路で表現できるときの、等価回路のp定数およびT定数を指している。The charge/discharge device 200 not only has the function of charging and discharging the secondary battery 100, but also has the function of measuring the impedance parameters of the secondary battery 100. The "impedance parameters of the secondary battery 100" refer to the p constant and T constant of the equivalent circuit when the equivalent circuit of the secondary battery 100 can be represented by an electrical circuit including a parallel circuit of CPE and a resistor (R).
二次電池100は、リチウムイオン二次電池である。二次電池100に含まれるリチウムイオン二次電池は、単位セルであってもよく、単位セルが複数個接続された電池ブロック、もしくは、電池ブロックおよび付属品が一体的にパッキングされた組電池であってもよい。組電池では、複数のリチウムイオン二次電池が直列に接続されている。組電池内において、電気的に並列に接続された複数のリチウムイオン二次電池が含まれていてもよい。The secondary battery 100 is a lithium-ion secondary battery. The lithium-ion secondary batteries contained in the secondary battery 100 may be individual cells, battery blocks in which multiple unit cells are connected, or battery packs in which battery blocks and accessories are packaged together. In a battery pack, multiple lithium-ion secondary batteries are connected in series. Within a battery pack, multiple lithium-ion secondary batteries connected in parallel may be included.
充放電装置200は、例えば、図7に示したように、充放電回路210、充放電制御部220、IV計測回路230、一時記憶部240、勾配計算部250、記憶部260、Zパラメータ計算部270および出力部280を備えている。The charge/discharge device 200 includes, for example, a charge/discharge circuit 210, a charge/discharge control unit 220, an IV measurement circuit 230, a temporary storage unit 240, a gradient calculation unit 250, a storage unit 260, a Z-parameter calculation unit 270, and an output unit 280, as shown in Figure 7.
充放電回路210は、二次電池100を充電する充電回路や、二次電池100を放電させる放電回路を有している。充電回路は、例えば発電機およびコンバータ等を含む。充放電制御部220は、二次電池100を充電するための電流を制御したり、二次電池100を放電させるための電流を制御したりすることが可能となっている。充放電制御部220は、例えば、充放電制御を行うMPU(Micro-Processing Unit)、または、充放電制御プログラムがロードされたCPU(Central Processing Unit)によって構成されている。充放電制御部220は、二次電池100に対してステップ状の電流変化を与えるように充放電回路210を制御することが可能となっている。充放電制御部220は、例えば、ステップ状の電流変化として、立ち上がり波形の電流変化を二次電池100に与えるように充放電回路210を制御することが可能となっている。充放電制御部220は、例えば、ステップ状の電流変化として、立ち下がり波形の電流変化を二次電池100に与えるように充放電回路210を制御することが可能となっている。The charge/discharge circuit 210 includes a charging circuit for charging the secondary battery 100 and a discharge circuit for discharging the secondary battery 100. The charging circuit includes, for example, a generator and a converter. The charge/discharge control unit 220 is capable of controlling the current for charging the secondary battery 100 and controlling the current for discharging the secondary battery 100. The charge/discharge control unit 220 is composed of, for example, an MPU (Micro-Processing Unit) that performs charge/discharge control, or a CPU (Central Processing Unit) on which a charge/discharge control program is loaded. The charge/discharge control unit 220 is capable of controlling the charge/discharge circuit 210 to provide a step-like current change to the secondary battery 100. For example, the charge/discharge control unit 220 is capable of controlling the charge/discharge circuit 210 to provide a rising-wave current change to the secondary battery 100 as a step-like current change. For example, the charge/discharge control unit 220 is capable of controlling the charge/discharge circuit 210 to provide a falling-wave current change to the secondary battery 100 as a step-like current change.
充放電回路210は、充放電制御部220による制御によって、二次電池100に対してステップ状の電流変化を与えることが可能となっている。充放電回路210は、例えば、充放電制御部220による制御によって、ステップ状の電流変化として、立ち上がり波形の電流変化を二次電池100に与えることが可能となっている。充放電回路210は、例えば、充放電制御部220による制御によって、ステップ状の電流変化として、立ち下がり波形の電流変化を二次電池100に与えることが可能となっている。The charge/discharge circuit 210 can provide a step-like current change to the secondary battery 100 through control by the charge/discharge control unit 220. For example, the charge/discharge circuit 210 can provide a rising-wave current change to the secondary battery 100 as a step-like current change through control by the charge/discharge control unit 220. Alternatively, the charge/discharge circuit 210 can provide a falling-wave current change to the secondary battery 100 as a step-like current change through control by the charge/discharge control unit 220.
IV計測回路230は、二次電池100の電流および電圧を計測することの可能な計測回路を含む。IV計測回路230は、例えば、二次電池100に対してステップ状の電流変化が与えられ、二次電池100の電圧に過渡応答が生じている間の電流および電圧を計測することが可能となっている。ここで、この過渡応答は、数十μs程度、継続し、その後、一定値に収束する。IV計測回路230は、二次電池100の電圧が過渡応答している数十μs程度の間に、二次電池100の電圧の計測を複数(最低でも2つ)の異なるタイミングで行うことが可能となっている。つまり、IV計測回路230において、複数(最低でも2つ)の異なるタイミングで二次電池100の電圧を計測する期間は、二次電池100にステップ状の電流変化を与えてから数十μs以下の期間となっている。The IV measurement circuit 230 includes a measurement circuit capable of measuring the current and voltage of the secondary battery 100. For example, the IV measurement circuit 230 can measure the current and voltage while a transient response occurs in the voltage of the secondary battery 100, given a step-like current change. This transient response lasts for approximately several tens of microseconds, after which it converges to a constant value. The IV measurement circuit 230 can measure the voltage of the secondary battery 100 at multiple (at least two) different timings during the approximately several tens of microseconds while the voltage of the secondary battery 100 is in a transient response. In other words, the period during which the voltage of the secondary battery 100 is measured at multiple (at least two) different timings in the IV measurement circuit 230 is less than several tens of microseconds after the step-like current change is given to the secondary battery 100.
勾配計算部250は、IV計測回路230による計測により得られた複数の電圧値に基づいて、時間・電圧の両対数グラフにおける傾きαを導出することが可能となっている。勾配計算部250は、例えば、傾きαを導出するためのプログラムがロードされたCPUによって構成されている。The gradient calculation unit 250 is capable of deriving the slope α on a time-voltage log-log graph based on multiple voltage values obtained by measurements performed by the IV measurement circuit 230. The gradient calculation unit 250 is, for example, composed of a CPU with a program loaded for deriving the slope α.
記憶部260は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリ、または、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)やフラッシュメモリなどの不揮発性メモリで構成されている。記憶部260には、例えば、勾配参照値261が格納される。勾配参照値261は、傾きとp定数とが互いに紐づけられたテーブルを含む。このテーブルには、大きさの互いに異なる複数の傾きと、傾きごとに1つずつ対応付けられた複数のp定数とが含まれている。The memory unit 260 is composed of, for example, volatile memory such as DRAM (Dynamic Random Access Memory), or non-volatile memory such as EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) or flash memory. The memory unit 260 stores, for example, gradient reference values 261. The gradient reference values 261 include a table in which slopes and p-constants are linked to each other. This table contains multiple slopes of different magnitudes and multiple p-constants, one for each slope.
Zパラメータ計算部270は、勾配計算部250で得られた傾きαに基づいて、二次電池100の等価回路のCPEのp定数を導出することが可能となっている。Zパラメータ計算部270は、勾配計算部250で得られた傾きαに対応するp定数を記憶部260の勾配参照値261から読み出し、読み出したp定数を、二次電池100の等価回路のCPEのp定数とすることが可能となっている。The Z-parameter calculation unit 270 is capable of deriving the p-constant of the CPE of the equivalent circuit of the secondary battery 100 based on the slope α obtained by the slope calculation unit 250. The Z-parameter calculation unit 270 can read the p-constant corresponding to the slope α obtained by the slope calculation unit 250 from the slope reference value 261 of the storage unit 260, and use the read-out p-constant as the p-constant of the CPE of the equivalent circuit of the secondary battery 100.
Zパラメータ計算部270は、導出したp定数と、IV計測回路230での計測により得られた複数の電圧値とに基づいて、二次電池100の等価回路のCPEのT定数を導出することが可能となっている。Zパラメータ計算部270は、例えば、以下の式(上記非特許文献参照)を利用して、T定数を導出することが可能となっている。ここで、ΔIは電流ステップ前後の電流変化量、ΔVは電流ステップ後の電圧変化量、Δtは電流ステップ後の経過時間、ΓはΓ関数である。
T=(ΔI/ΔV)×{Δtp/Γ(p+1)}
The Z-parameter calculation unit 270 is capable of deriving the T-constant of the CPE of the equivalent circuit of the secondary battery 100 based on the derived p-constant and multiple voltage values obtained by measurement in the IV measurement circuit 230. The Z-parameter calculation unit 270 can derive the T-constant, for example, using the following formula (see the above non-patent document). Here, ΔI is the change in current before and after the current step, ΔV is the change in voltage after the current step, Δt is the elapsed time after the current step, and Γ is the gamma function.
T=(ΔI/ΔV)×{Δt p /Γ(p+1)}
出力部280は、Zパラメータ計算部270で得られたインピーダンスパラメータ(p定数、T定数)を外部に出力する出力インターフェースである。The output unit 280 is an output interface that outputs the impedance parameters (p constant, T constant) obtained by the Z-parameter calculation unit 270 to the outside.
次に、充放電装置200における二次電池100のインピーダンスパラメータの計測について説明する。Next, we will explain the measurement of the impedance parameters of the secondary battery 100 in the charge/discharge device 200.
図8は、充放電装置200における二次電池100のインピーダンスパラメータの計測手順の一例を表したものである。まず、充放電回路210は、二次電池100に対してステップ状の電流変化を与える(ステップS101)。次に、IV計測回路230は、二次電池100に対してステップ状の電流変化が与えられ、二次電池100の電圧が過渡応答している間に、複数の異なるタイミングで電圧を計測する(ステップS102)。Figure 8 shows an example of the procedure for measuring the impedance parameters of the secondary battery 100 in the charge/discharge device 200. First, the charge/discharge circuit 210 applies a step-like current change to the secondary battery 100 (step S101). Next, the IV measurement circuit 230 applies a step-like current change to the secondary battery 100 and measures the voltage at multiple different timings while the voltage of the secondary battery 100 is in a transient response (step S102).
次に、勾配計算部250は、IV計測回路230による計測により得られた複数の電圧値に基づいて、時間・電圧の両対数グラフにおける傾きαを導出する。続いて、Zパラメータ計算部270は、勾配計算部250で得られた傾きαに基づいて、二次電池100の等価回路のCPEのp定数を導出する(ステップS103)。Zパラメータ計算部270は、さらに、導出したp定数と、IV計測回路230での計測により得られた複数の電圧値とに基づいて、二次電池100の等価回路のCPEのT定数を導出する(ステップS104)。出力部280は、Zパラメータ計算部270で得られたインピーダンスパラメータ(p定数、T定数)を外部に出力する(ステップS105)。このようにして、充放電装置200における二次電池100のインピーダンスパラメータが計測される。Next, the gradient calculation unit 250 derives the slope α on a time-voltage log-log graph based on a plurality of voltage values obtained by measurement by the IV measurement circuit 230. Subsequently, the Z-parameter calculation unit 270 derives the p-constant of the CPE of the equivalent circuit of the secondary battery 100 based on the slope α obtained by the gradient calculation unit 250 (step S103). The Z-parameter calculation unit 270 further derives the T-constant of the CPE of the equivalent circuit of the secondary battery 100 based on the derived p-constant and a plurality of voltage values obtained by measurement by the IV measurement circuit 230 (step S104). The output unit 280 outputs the impedance parameters (p-constant, T-constant) obtained by the Z-parameter calculation unit 270 to the outside (step S105). In this way, the impedance parameters of the secondary battery 100 in the charge/discharge device 200 are measured.
[効果]
次に、充放電装置200の効果について説明する。
[effect]
Next, the effects of the charging and discharging device 200 will be explained.
本実施の形態では、CPEを含む電気回路を等価回路とする二次電池100にステップ状の電流変化を与えることによって二次電池100の電圧が過渡応答をしている間に、二次電池100の電圧の計測が複数の異なるタイミングで行われる。そして、計測により得られた複数の電圧値に基づいてCPEのp定数が導出されるとともに、導出されたp定数と、計測により得られた複数の電圧値とに基づいてCPEのT定数が導出される。これにより、計算時間を短縮しつつp定数およびT定数を計測することができる。In this embodiment, a step-like current change is applied to a secondary battery 100 whose equivalent circuit includes an electrical circuit containing a CPE. While the voltage of the secondary battery 100 is undergoing a transient response, the voltage of the secondary battery 100 is measured at multiple different timings. Based on the multiple voltage values obtained from the measurements, the p-constant of the CPE is derived, and based on the derived p-constant and the multiple voltage values obtained from the measurements, the T-constant of the CPE is derived. This allows for the measurement of the p-constant and T-constant while reducing calculation time.
本実施の形態では、計測により得られた複数の電圧値から得られる、時間・電圧の両対数グラフにおける傾きαに基づいて、CPEのp定数が導出される。これにより、計算時間を短縮しつつ短時間でp定数およびT定数を計測することができる。In this embodiment, the p-constant of CPE is derived based on the slope α of a time-voltage log-log graph obtained from multiple voltage values obtained through measurement. This allows for the measurement of the p-constant and T-constant in a short time while reducing calculation time.
本実施の形態では、複数の電圧値を計測する期間は、二次電池100に電流変化を与えてから数十μs以下の期間となっている。このように、本実施の形態では、非常に短い期間の過渡応答に基づいて、p定数およびT定数が導出される。従って、計算時間を短縮しつつ短時間でp定数およびT定数を計測することができる。In this embodiment, the period for measuring multiple voltage values is less than tens of microseconds after a current change is applied to the secondary battery 100. Thus, in this embodiment, the p-constant and T-constant are derived based on a very short transient response. Therefore, the p-constant and T-constant can be measured in a short time while reducing calculation time.
本実施の形態では、二次電池100に対して、ステップ状の電流変化として、立ち上がり波形の電流変化が与えられる。これにより、計算時間を短縮しつつ短時間でp定数およびT定数を計測することができる。In this embodiment, a rising-wave current change is applied to the secondary battery 100 as a step-like current change. This allows for the measurement of the p constant and T constant in a short time while shortening the calculation time.
本実施の形態では、二次電池100に対して、ステップ状の電流変化として、立ち下がり波形の電流変化が与えられる。これにより、計算時間を短縮しつつ短時間でp定数およびT定数を計測することができる。In this embodiment, a step-like current change, specifically a falling-waveform current change, is applied to the secondary battery 100. This allows for the measurement of the p-constant and T-constant in a short time while shortening the calculation time.
<4.第2の実施形態>
次に、本技術の第2の実施形態に係るインピーダンスパラメータ計測装置としてのサーバ装置400を備えたインピーダンスパラメータ計測システムについて説明する。図9は、本実施の形態に係るインピーダンスパラメータ計測システムの概略構成例を表したものである。
<4. Second Embodiment>
Next, an impedance parameter measurement system equipped with a server device 400 as an impedance parameter measurement device according to a second embodiment of this technology will be described. Figure 9 shows a schematic example of the impedance parameter measurement system according to this embodiment.
インピーダンスパラメータ計測システムは、二次電池100、充放電装置300およびサーバ装置400を備えている。充放電装置300およびサーバ装置400は、通信ネットワーク500を介して接続されている。充放電装置300およびサーバ装置400は、通信ネットワーク500を介して互いに通信可能となっている。通信ネットワーク500は、例えば、インターネット、クラウドネットワーク、または、事業者固有のネットワークなどを含んで構成されている。The impedance parameter measurement system comprises a secondary battery 100, a charge/discharge device 300, and a server device 400. The charge/discharge device 300 and the server device 400 are connected via a communication network 500. The charge/discharge device 300 and the server device 400 are able to communicate with each other via the communication network 500. The communication network 500 includes, for example, the internet, a cloud network, or a network specific to a service provider.
充放電装置300は、二次電池100を充放電する装置であり、外部の装置と通信する機能を有するネットワーク通信型の装置である。充放電装置300は、例えば、図9に示したように、充放電回路210、充放電制御部220、IV計測回路230、通信部310および出力部280を備えている。充放電回路210は、上記実施の形態に係る充放電回路210に対応する。充放電制御部220は、上記実施の形態に係る充放電制御部220に対応する。IV計測回路230は、上記実施の形態に係るIV計測回路230に対応する。通信部310は、通信ネットワーク500を介してサーバ装置400と通信を行うことの可能な通信インターフェースである。通信部310は、サーバ装置400から送信されてきたインピーダンスパラメータを出力部280に出力することが可能となっている。The charge/discharge device 300 is a device for charging and discharging the secondary battery 100 and is a network communication type device that has the function of communicating with an external device. The charge/discharge device 300 includes, for example, a charge/discharge circuit 210, a charge/discharge control unit 220, an IV measurement circuit 230, a communication unit 310, and an output unit 280, as shown in Figure 9. The charge/discharge circuit 210 corresponds to the charge/discharge circuit 210 according to the above embodiment. The charge/discharge control unit 220 corresponds to the charge/discharge control unit 220 according to the above embodiment. The IV measurement circuit 230 corresponds to the IV measurement circuit 230 according to the above embodiment. The communication unit 310 is a communication interface capable of communicating with the server device 400 via the communication network 500. The communication unit 310 is capable of outputting impedance parameters transmitted from the server device 400 to the output unit 280.
サーバ装置400は、例えば、図9に示したように、一時記憶部240、勾配計算部250、記憶部260、Zパラメータ計算部270および通信部410を備えている。一時記憶部240は、上記実施の形態に係る一時記憶部240に対応する。勾配計算部250は、上記実施の形態に係る勾配計算部250に対応する。Zパラメータ計算部270は、上記実施の形態に係るZパラメータ計算部270に対応する。通信部410は、通信ネットワーク500を介して充放電装置300と通信を行うことの可能な通信インターフェースである。通信部410は、Zパラメータ計算部270で得られたインピーダンスパラメータを充放電装置300に送信することが可能となっている。The server device 400 includes, for example, a temporary storage unit 240, a gradient calculation unit 250, a storage unit 260, a Z-parameter calculation unit 270, and a communication unit 410, as shown in Figure 9. The temporary storage unit 240 corresponds to the temporary storage unit 240 according to the above embodiment. The gradient calculation unit 250 corresponds to the gradient calculation unit 250 according to the above embodiment. The Z-parameter calculation unit 270 corresponds to the Z-parameter calculation unit 270 according to the above embodiment. The communication unit 410 is a communication interface capable of communicating with the charge/discharge device 300 via the communication network 500. The communication unit 410 is capable of transmitting the impedance parameters obtained by the Z-parameter calculation unit 270 to the charge/discharge device 300.
本実施の形態では、一時記憶部240、勾配計算部250、記憶部260およびZパラメータ計算部270の機能がサーバ装置400に設けられている。このようにした場合であっても、上記実施の形態と同様、計算時間を短縮しつつp定数およびT定数を計測することができる。In this embodiment, the functions of the temporary storage unit 240, the gradient calculation unit 250, the storage unit 260, and the Z-parameter calculation unit 270 are provided in the server device 400. Even in this case, the p-constant and T-constant can be measured while shortening the calculation time, similar to the above embodiment.
<5.変形例>
上記各実施の形態において、例えば、図10に示したように、一時記憶部240、勾配計算部250およびZパラメータ計算部270の機能が、制御部320によって実現されていてもよい。このとき、制御部320は、例えば、一時記憶部240、勾配計算部250およびZパラメータ計算部270の機能を実行することの可能なMPU、または、一時記憶部240、勾配計算部250およびZパラメータ計算部270の一連の動作を記述したプログラム262がロードされたCPUによって構成されている。プログラム262は、例えば、記憶部260に記憶される。
<5. Variant Example>
In each of the above embodiments, for example, as shown in Figure 10, the functions of the temporary storage unit 240, the gradient calculation unit 250, and the Z-parameter calculation unit 270 may be implemented by the control unit 320. In this case, the control unit 320 is composed of, for example, an MPU capable of executing the functions of the temporary storage unit 240, the gradient calculation unit 250, and the Z-parameter calculation unit 270, or a CPU into which a program 262 describing a series of operations of the temporary storage unit 240, the gradient calculation unit 250, and the Z-parameter calculation unit 270 is loaded. The program 262 is stored, for example, in the storage unit 260.
なお、上記各実施の形態およびその変形例では、インピーダンスパラメータを求める対象が二次電池100となっていた。しかし、上記各実施の形態およびその変形例において、インピーダンスパラメータを求める対象は、二次電池100に限定されるものではなく、他の電気化学デバイスであってもよい。In the above embodiments and their variations, the object for which the impedance parameters are to be determined was the secondary battery 100. However, in the above embodiments and their variations, the object for which the impedance parameters are to be determined is not limited to the secondary battery 100, but may be other electrochemical devices.
なお、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
<1>
CPE(Constant Phase Element, 定位相要素)を含む電気回路を等価回路とする電気化学デバイスのインピーダンスパラメータ計測方法であって、
前記電気化学デバイスにステップ状の電流変化を与えることと、
前記電気化学デバイスに前記電流変化を与えることによって前記エ電気化学デバイスの電圧が過渡応答をしている間に、前記電気化学デバイスの電圧の計測を複数の異なるタイミングで行うことと、
前記計測により得られた複数の電圧値に基づいて前記CPEのp定数を導出するとともに、導出した前記p定数と、前記計測により得られた複数の電圧値とに基づいて前記CPEのT定数を導出することと
を含む
インピーダンスパラメータ計測方法。
<2>
前記計測により得られた複数の電圧値から得られる、時間・電圧の両対数グラフにおける傾きに基づいて、前記CPEのp定数を導出すること
を含む
<1>に記載のインピーダンスパラメータ計測方法。
<3>
前記計測の期間は、前記電気化学デバイスに前記電流変化を与えてから数十μs以下の期間となっている
<1>または<2>に記載のインピーダンスパラメータ計測方法。
<4>
前記電気化学デバイスに対して、前記ステップ状の電流変化として、立ち上がり波形の電流変化を与えること
を含む
<1>ないし<3>のいずれか1つに記載のインピーダンスパラメータ計測方法。
<5>
前記電気化学デバイスに対して、前記ステップ状の電流変化として、立ち下がり波形の電流変化を与えること
を含む
<1>ないし<3>のいずれか1つに記載のインピーダンスパラメータ計測方法。
<6>
CPE(Constant Phase Element, 定位相要素)を含む電気回路を等価回路とする電気化学デバイスのインピーダンスパラメータ計測装置であって、
前記電気化学デバイスにステップ状の電流変化を与えることの可能な電流源と、
前記電気化学デバイスに前記電流変化を与えることによって前記電気化学デバイスの電圧が過渡応答をしている間に、前記電気化学デバイスの電圧の計測を複数の異なるタイミングで行うことの可能な計測回路と、
前記計測により得られた複数の電圧値に基づいて前記CPEのp定数を導出するとともに、導出した前記p定数と、前記計測により得られた複数の電圧値とに基づいて前記CPEのT定数を導出することの可能な信号処理部と
を備えた
インピーダンスパラメータ計測装置。
Furthermore, this technology can also be configured as follows:
<1>
A method for measuring the impedance parameters of an electrochemical device whose equivalent circuit is an electrical circuit including a CPE (Constant Phase Element),
Applying a step-like current change to the electrochemical device,
By applying the current change to the electrochemical device, the voltage of the electrochemical device is measured at multiple different timings while the voltage of the electrochemical device is undergoing a transient response.
An impedance parameter measurement method comprising: deriving the p constant of the CPE based on a plurality of voltage values obtained by the measurement; and deriving the T constant of the CPE based on the derived p constant and the plurality of voltage values obtained by the measurement.
<2>
The impedance parameter measurement method according to <1>, which includes deriving the p constant of the CPE based on the slope of a time-voltage log-log graph obtained from a plurality of voltage values obtained by the above measurement.
<3>
The measurement period is less than or equal to several tens of microseconds after the current change is applied to the electrochemical device. The impedance parameter measurement method according to <1> or <2>.
<4>
An impedance parameter measurement method according to any one of <1> to <3>, comprising applying a rising-waveform current change as the step-like current change to the electrochemical device.
<5>
An impedance parameter measurement method according to any one of <1> to <3>, which includes applying a falling-waveform current change as the step-like current change to the electrochemical device.
<6>
An impedance parameter measuring device for an electrochemical device whose equivalent circuit is an electrical circuit including a CPE (Constant Phase Element),
A current source capable of applying a step-like current change to the electrochemical device,
A measurement circuit capable of measuring the voltage of the electrochemical device at multiple different timings while the voltage of the electrochemical device is undergoing a transient response by applying the current change to the electrochemical device,
An impedance parameter measuring device comprising: a signal processing unit capable of deriving the p constant of the CPE based on a plurality of voltage values obtained by the measurement described above, and deriving the T constant of the CPE based on the derived p constant and the plurality of voltage values obtained by the measurement described above.
本明細書中に記載された効果は、あくまで例示であるため、本技術の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されない。よって、本技術に関して、他の効果が得られてもよい。The effects described herein are illustrative only; therefore, the effects of this technology are not limited to those described herein. Accordingly, other effects may be obtained with respect to this technology.
Claims (6)
前記電気化学デバイスにステップ状の電流変化を与えることと、
前記電気化学デバイスに前記電流変化を与えることによって前記電気化学デバイスの電圧が過渡応答をしている間に、前記電気化学デバイスの電圧の計測を複数の異なるタイミングで行うことと、
前記計測により得られた複数の電圧値に基づいて前記CPEのp定数を導出するとともに、導出した前記p定数と、前記計測により得られた複数の電圧値とに基づいて前記CPEのT定数を導出することと
を含む
インピーダンスパラメータ計測方法。 A method for measuring the impedance parameters of an electrochemical device whose equivalent circuit is an electrical circuit including a CPE (Constant Phase Element),
Applying a step-like current change to the electrochemical device,
By applying the current change to the electrochemical device, the voltage of the electrochemical device is measured at multiple different timings while the voltage of the electrochemical device is undergoing a transient response.
An impedance parameter measurement method comprising: deriving the p constant of the CPE based on a plurality of voltage values obtained by the measurement; and deriving the T constant of the CPE based on the derived p constant and the plurality of voltage values obtained by the measurement.
を含む
請求項1に記載のインピーダンスパラメータ計測方法。 The impedance parameter measurement method according to claim 1, further comprising deriving the p-constant of the CPE based on the slope of a time-voltage log-log graph obtained from a plurality of voltage values obtained by the measurement.
請求項1または請求項2に記載のインピーダンスパラメータ計測方法。 The impedance parameter measurement method according to claim 1 or claim 2, wherein the measurement period is a period of tens of microseconds or less after the current change is applied to the electrochemical device.
を含む
請求項1または請求項2に記載のインピーダンスパラメータ計測方法。 The impedance parameter measurement method according to claim 1 or claim 2 , comprising applying a rising-waveform current change as the step-like current change to the electrochemical device.
を含む
請求項1または請求項2に記載のインピーダンスパラメータ計測方法。 The impedance parameter measurement method according to claim 1 or claim 2 , comprising applying a falling-waveform current change as the step-like current change to the electrochemical device.
前記電気化学デバイスにステップ状の電流変化を与えることの可能な電流源と、
前記電気化学デバイスに前記電流変化を与えることによって前記電気化学デバイスの電圧が過渡応答をしている間に、前記電気化学デバイスの電圧の計測を複数の異なるタイミングで行うことの可能な計測回路と、
前記計測により得られた複数の電圧値に基づいて前記CPEのp定数を導出するとともに、導出した前記p定数と、前記計測により得られた複数の電圧値とに基づいて前記CPEのT定数を導出することの可能な信号処理部と
を備えた
インピーダンスパラメータ計測装置。 An impedance parameter measuring device for an electrochemical device whose equivalent circuit is an electrical circuit including a CPE (Constant Phase Element),
A current source capable of applying a step-like current change to the electrochemical device,
A measurement circuit capable of measuring the voltage of the electrochemical device at multiple different timings while the voltage of the electrochemical device is undergoing a transient response by applying the current change to the electrochemical device,
An impedance parameter measuring device comprising: a signal processing unit capable of deriving the p constant of the CPE based on a plurality of voltage values obtained by the measurement described above, and deriving the T constant of the CPE based on the derived p constant and the plurality of voltage values obtained by the measurement described above.
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